Г.Г. Кармазановский
СПИРАЛЬНАЯ
КОМПЬЮТЕРНАЯ ТОМОГРАФИЯ:
болюсное контрастное усиление
Москва 2005
Стр.1
ББК P 364.1551
К 21
УДК 616073.756.8
Автор и издательство благодарят
компанию Никомед/GE Healthcare,
сделавшую возможным издание этой монографии
Кармазановский Г.Г.
К 21 Спиральная компьютерная томография: болюсное контрастное усиле
ние – М.: Издательский дом ВидарМ, 2005. – 376 с.
ISBN 588429087X
Повсеместное широкое использование спиральной КТ сдерживается насто
роженным отношением врачейрентгенологов к скоростному внутривенному
введению больших объемов рентгеноконтрастных веществ. Однако только бо
люсное контрастирование и быстрое сканирование зоны интереса в заданные
временные интервалы позволяют получить информацию для дифференциаль
ной диагностики многих заболеваний.
В монографии освещены вопросы выбора контрастного вещества для бо
люсного контрастного усиления; подробно представлены сведения о физико
химических свойствах современных рентгеноконтрастных веществ и их фарма
кокинетике, влиянии на функцию почек и других органов. Приведены данные
о протоколах исследований различных органов, описаны меры профилактики
при экстравазации контрастного вещества, при внутривенной воздушной
эмболии и при возникновении ранних и отсроченных побочных реакций на кон
трастные вещества, а также схемы их лечения. Представлены данные об ис
пользовании внутривенного контрастного усиления при обследовании бере
менных, кормящих матерей и детей.
Монография предназначена лучевым диагностам, в первую очередь специа
листам по компьютерной томографии, детским рентгенологам, студентам стар
ших курсов высших медицинских учебных заведений, а также широкому кругу
врачей, заинтересованных в получении современной дифференциальнодиа
гностической информации.
Рецензент: заслуженный деятель науки РФ
членкорреспондент РАМН
профессор А.Ю. Васильев
ISBN 588429087X
© Кармазановский Ã.Ã. 2005.
© Издательский дом Âèäàð-Ì, 2005 ã.
Стр.2
Оглавление
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Глава 1. Роль рентгеноконтрастных исследований
в современной компьютерной томографии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.1. Компьютерная томография с болюсным
контрастным усилением . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.2. КТангиография (КТА) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.3. Параметры, влияющие на геометрию болюса при КТА . . . . . . . . . 19
Демографические характеристики (19) Заболевания (19) Объем
вводимого контрастного вещества (29) Скорость инъкции (20) Кон
центрация йода (21) Преследователь болюса (22) Влияние приема
пищи (24) Упражнения рукой во время прохождения болюса (24)
Место инъекции (25) Предсказание геометрии болюса, демогра
фическая характеристика пациента (25) Тестболюс (26) Просле
живание болюса (болюстрек) (28) Математическое моделирова
ние (29) КТА на томографах с одним рядом детекторов (31) КТА на
мультидетекторных томографах (32) Сравнение МРА и КТА (32) КТ
артериальная портография (34)
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Глава 2. Йодсодержащие рентгеноконтрастные вещества
для внутрисосудистого использования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.1. Органоспецифическая токсичность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.2. Общая характеристика безопасности контрастных веществ . . . . 50
2.3. Неионные димеры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Глава 3. Побочное действие рентгеноконтрастных веществ. . . . . . 58
3.1. Сравнение ионных и неионных контрастных веществ . . . . . . . . . . 62
3.2. Выборочное или универсальное использование неионных
контрастных веществ?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.3. Сравнение низкоосмолярных и изоосмолярных
контрастных веществ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.4. Острые побочные реакции на йодистые
контрастные вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
3.5. Отсроченные побочные реакции на йодистые
контрастные вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.6. Отсроченные кожные реакции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
3.7. Гистологические исследования биопсийного материала кожных
высыпаний, индуцированных контрастным веществом . . . . . . . . 80
3
Стр.3
3.8. Кожные тесты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.9. Провокационные тесты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
3.10. Лимфоцитарный трансформационный тест . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
3.11. Специфические антитела. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3.12. Эозинофилия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3.13. Маркеры активации комплемента . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
3.14. IgEобусловленные реакции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
3.15. Иммунные комплексы как медиаторы реакции . . . . . . . . . . . . . . . 88
3.16.Реакции, медиатором которых являются Тклетки. . . . . . . . . . . . . 90
3.17.Активация эозинофилов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
3.18.Активация неспецифичных тучных клеток . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
3.19. Низкий функциональный уровень C1ингибитора . . . . . . . . . . . . . 93
3.20.Активация неспецифического комплемента . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Глава 4. Нефропатия, вызываемая
рентгеноконтрастными веществами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
4.1. Влияние рентгеноконтрастных веществ на структуру
и функцию почек. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Воздействие контрастных веществ на почечную гемодинамику
(107) Системные медиаторы (107) Клетки красной крови (108)
Внутрипочечные вазоактивные медиаторы (108) Внутрипочечные
вазодилятаторы (108) Внутрипочечные вазоконстрикторы (109)
Эндотелин и контрастные вещества (109) Аденозин (110)
Действие контрастных веществ на канальцы почек (110) Функцио
нальное воздействие (110) Канальцевоклубочковый механизм об
ратной связи (111) Внутриканальцевое давление (111) Канальце
вая обструкция (112) Ионы кальция (112)
4.2. Патофизиологические механизмы острой почечной
недостаточности, обусловленной введением
рентгеноконтрастного вещества. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Гемодинамическое воздействие (113) Прямое токсическое дей
ствие молекулы контрастного вещества на канальцевые клет
ки (114) Свободные радикалы кислорода (117)
4.3. Экспериментальные модели на животных, используемые
для изучения патофизиологии нефротоксического действия
контрастного вещества. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
Модели in vivo (118) Модели in vitro (120)
4.4. Почечные патологические реакции на йодистые
контрастные вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
4.5. Влияние типа контрастного вещества
на его нефротоксичность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
Сравнение нефротоксичности высокоосмолярных и низкоосмоляр
ных контрастных веществ (121) Почечная безопасность неионных
димеров (122)
4
Стр.4
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
Глава 5. Влияние контрастных веществ на функцию сердца,
сосудов, мозга, легких и щитовидной железы. . . . . . . . . . . . . . . . 136
5.1. Влияние рентгеноконтрастных веществ
на сердечнососудистую систему . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
5.2. Поток крови в микроциркуляторном русле . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
5.3. Действие контрастных веществ на клетки сосудов человека. . . 143
5.4. Нейротоксичность контрастных веществ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
5.5. Действие рентгеноконтрастных веществ на резистентность
легочных сосудов при легочной ангиографии. . . . . . . . . . . . . . . . 152
5.6. Воздействие рентгеноконтрастных веществ
на вентиляцию легких . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
5.7. Влияние рентгеноконтрастных средств на функцию
щитовидной железы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
Глава 6. Оценка состояния пациента перед введением
рентгеноконтрастного вещества. Профилактика
побочных реакций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
6.1. Профилактическое использование кортикостероидов . . . . . . . . 171
6.2. Универсальная и избирательная премедикация
антигистаминными препаратами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
6.3. Рекомендованные схемы профилактики генерализованных
побочных реакций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
Глава 7. Профилактика нефротоксического действия
контрастных веществ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
7.1. Факторы, связанные с пациентом. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
7.2. Факторы, не связанные с пациентом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
Допамин (189) Антагонисты эндотелина (189) Антагонисты адено
зина (190) Блокаторы кальциевых каналов (190) Фенолдопам (191)
Nацетилцистеин (192) Другие средства профилактики нефроток
сичности контрастных средств (195)
7.3. Использование контрастных веществ у больных
сахарным диабетом, получающих метформин (глюкофаг). . . . . 197
7.4. Рекомендации по назначению исследований
с контрастным веществом у пациентов, страдающих
сахарным диабетом и принимающих метформин . . . . . . . . . . . . 199
7.5. Профилактический гемодиализ как мера предотвращения
нефротоксического действия контрастных веществ . . . . . . . . . . 200
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
5
Стр.5
Глава 8. Некоторые аспекты оптимизации протоколов
рентгеноконтрастных КТисследований . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
8.1. Брюшная полость. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
8.2. Легкие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
8.3. Аорта, ее ветви и сердце . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
8.4. Травматические повреждения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
Глава 9. Экстравазация контрастного вещества,
ятрогенная воздушная венозная эмболия и их лечение . . . . . . . . 264
9.1. Факторы риска, связанные с пациентом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
9.2. Тип контрастного вещества и его объем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
9.3. Факторы, зависящие от техники инъекции . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
9.4. Механизмы экстравазации и токсичности. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
9.5. Клиническая картина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270
9.6. Лечение экстравазации контрастного вещества . . . . . . . . . . . . . 271
9.7. Ятрогеная воздушная венозная эмболия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
9.8. Лечение венозной воздушной эмболии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277
Глава 10. Лечение проявлений нефротоксического
действия контрастных веществ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
10.1. Маркеры нефропатии, обусловленной введением
рентгеноконтрастных веществ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
10.2. Роль гемодиализа в выведении йодистых
контрастных веществ при нефропатии. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287
10.3. Выведение контрастного вещества
путем перитонеального диализа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
10.4. Элиминация контрастных веществ на основе гадолиния. . . . . . 291
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293
Глава 11. Лечение генерализованных побочных реакций
на рентгеноконтрастные вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298
11.1. Лечение специфических реакций. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302
Тошнота и рвота (302) Бронхоспазм (303) Отек гортани (304)
Артериальная гипотензия (304) Вагусная реакция (305) Общие
анафилоктоидные реакции (306)
11.2. Схемы лечения тяжелых осложнений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
Глава 12. Рентгеноконтрастные исследования
у беременных, кормящих матерей и детей. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313
12.1. Мутагенность и тератогенность контрастных веществ. . . . . . . . 313
12.2. Проникновение контрастных веществ через плаценту . . . . . . . . 314
6
Стр.6
12.3. Йодистые контрастные вещества внутри плода. . . . . . . . . . . . . . 315
Распределение и выделение (315) Потенциально вредное воздей
ствие контрастного вещества на щитовидную железу плода (316)
12.4. Рентгеноконтрастные исследования у детей . . . . . . . . . . . . . . . . 317
12.5. Спиральная КТ с контрастным усилением . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319
12.6. Оценка побочного действия рентгеноконтрастных
веществ у детей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324
Глава 13. Другие (неуротропные) рентгеноконтрастные
вещества для КТ с контрастным усилением . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329
13.1. ЛипиодолКТ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329
13.2. КТхолангиография . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331
13.3. КТ с контрастным усилением хелатами гадолиния . . . . . . . . . . . 333
Фармакокинетика хелатов гадолиния (336) Токсичность (LD50)
(337) Нефротоксичность МРКС при рентгеноконтрастных исследо
ваниях (340) Случаи генерализованных реакций на гадолинийсо
держащие контрастные вещества (344) Смесь гадолинийсодер
жащих и йодистых контрастных веществ (345)
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346
Глава 14. Взаимодействие рентгеноконтрастных веществ
с другими лекарствами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353
14.1. βблокаторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355
14.2. Интерлейкин2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
14.3. Действие контрастных веществ на коагуляцию . . . . . . . . . . . . . . 357
14.4. Действие контрастных веществ на фибринолиз . . . . . . . . . . . . . 357
14.5. Смешивание контрастных веществ с другими лекарствами . . . 358
14.6. Влияние контрастных веществ на результаты биохимических
исследований . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359
Глава 15. Перспективы клинического применения длительно
циркулирующих в кровеносном русле и накапливающихся
в ретикулоэндотелиальной системе КТконтрастных веществ . . 361
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373
7
Стр.7
Спиральная компьютерная томография с болюсным контрастным усиле
нием в Институте хирургии им. А.В. Вишневского РАМН является одним из
ведущих методов неинвазивной диагностики хирургических заболеваний.
Широкое использование метода позволило отказаться от многих диагнос
тических процедур традиционной ангиографии.
В отделении лучевой диагностики нашего института были разработаны
методики болюсного контрастного усиления при спиральной КТ и защище
ны первые в стране кандидатские диссертации на эту тему.
Возможности метода были существенно расширены в новом направле
нии – «виртуальная хирургия», когда трехмерные реконструкции области
патологии подвергались различным манипуляциям бригадой, состоящей
из хирурга и врачарентгенолога. На трехмерной модели отрабатываются
как возможность хирургического вмешательства, так и его нюансы. Это
принципиально новая идеология хирургической деятельности, но она не
могла бы воплотиться в жизнь без повышения разрешающей способности
КТ в визуализации артерий, вен, патологических изменений в органах бла
годаря методике болюсного контрастного усиления КТизображения.
Применение современных неионных рентгеноконтрастных веществ
обеспечивает высокую безопасность рентгеноконтрастных КТисследова
ний и позволяет рекомендовать спиральную КТ с болюсным контрастным
усилением как рутинную методику для обследований пациентов на догос
питальном этапе.
Представленный труд, несомненно, вызовет интерес читателей. Наде
юсь, что опыт нашего института будет полезен всем, кто совершенствует
методики КТисследований, а также всем врачам, заинтересованным
в расширении источников получения диагностической информации.
Зам. директора Института хирургии
им. А.В. Вишневского РАМН
по научной и лечебной работе,
заслуженный врач РФ,
канд. мед. наук Еропкина А.Г.
8
Стр.8
Заключение
Количество КТисследований в мире неуклонно растет. Так, по данным
на 1993 год в США ежегодно выполнялось более 10 миллионов диагности
ческих рентгенологических процедур с использованием йодистых контра
стных веществ. Согласно данным по продажам контрастных веществ, о ко
торых сообщает Morris, с 1985 по 1991 гг. стоимость контрастных веществ
в США увеличилась десятикратно [1]. Основная причина – существенное
увеличение частоты использования низкоосмолярных контрастных
веществ. Хотя цена низкоосмолярных контрастных веществ значительно
снизилась по сравнению с высокоосмолярными (с 10 : 1 до уровня 6–5 : 1),
различия в цене остаются существенными [2]. Во многом, особенно в со
временных отечественных условиях, это становится причиной сдержанного
отношения к широкому использованию КТисследований с болюсным кон
трастным усилением.
Безусловно, КТ с контрастным усилением как метод диагностики имеет
много достоинств, но потенциальные проблемы, связанные с увеличение
радиационной дозы, и риски, связанные с применением контрастных
веществ, особенно высокоосмолярных ионных, необходимо тщательно
взвешивать, рассматривая все факторы за и против рентгеноконтрастных
исследований.
Рентгенологическая общественность еще не совсем осознала значи
мость и перспективность 64срезовой МДКТ, а уже на конгрессе
Рентгенологического Общества Северной Америки (RSNA) осенью 2005 г.
заявлено о создании прототипа 256срезового мультидетекторного ком
пьютерного томографа. И если уже сейчас возможно получение изобра
жений толщиной менее 1 мм, то какого предела реально достичь при то
мографии на таких сканерах? Не исключено, что через 10–15 лет, а может,
и раньше томография станет составной частью медицинской дисциплины
с какимто новым названием, которая будет объединять, скажем, гистоло
гов, проводящих световую микроскопию удаленных во время операции
патологических тканей и виртуальных гистологов (лучевых диагностов),
имеющих возможность изучать те же ткани, но в организме человека при
равной разрешающей возможности обоих методов.
Но как бы ни развивалась диагностика, в той или иной форме контраст
ные вещества всегда будут использоваться для достижения лучшего каче
ства изображения, изучения функции органов, оценки эффективности
373
Стр.373
Заключение
проводимого лечения и, возможно, еще в неизвестных пока областях ме
дицины будущего.
Литература
1. Morris TW. Xray contrast media: Where are we now and where are we going. Radiology.
1993. V. 188. P. 11–16.
2. Ellis JH, Cohan RH, Sonnad SS, CohanNS (1997) Response. Radiology. 1997. V. 203.
P. 312–314.
374
Стр.374
Научнопрактическое медицинское издание
Кармазановский Г.Г.
Спиральная компьютерная томография:
болюсное контрастное усиление
Художник
А.И. Морозова
Верстка
А.Ю. Нестеров
Корректор
Н.А. Шелудякова
Выпускающий редактор
Л.С. Родионова
ООО «Издательский дом ВидарМ», 109028 г. Москва, а/я 16
тел. (095) 5898660, тел./факс (095) 6756481
Лицензия ИД № 00322 от 27.10.99 в Министерстве РФ
по делам печати, телерадиовещания
и средств массовых коммуникаций
Подписано в печать 27.12.2005
Формат 70 Ч 100 1
/16
Печать офсетная
Печ. л. 23,5
Тираж 1000
Заказ
9 785884 29 0877
ISBN 588429087X
Стр.376